Устройство для приготовления газовых смесей Советский патент 1989 года по МПК G05D11/00 

(Л

СП Ю

;о

00

СП

i I poH 7 пневмоаккумуляторы, первый 8 и :v ,poH 9 задатчики давления, второй задат м-к выполнен в виде первого nneFsMonoBTO- нп слч со сдвигом, стабилизатор дав.чения 10, второй пневмоповторитель со .двигом 11, регулятор перепада давления 14, выполненный в виде третьего пневмопсвторителя со сдвигом, дросселей 15, элемент сравнения 12. Проточные пневмоак- кумуляторов 6 и 7 подключены к смесительному трубопроводу, а их глухие камеры - соответственно к задатчикам 8 и 9. Задат- чик 9 входом подключен к выходу задатчика 8. Проточная камера пневмоаккумулятора 7 подключена к входу стабилизатора давления 10 и входу пневмоповторителя со сдвигом 11, выход которого соединен с лухой камерой :1лемента сравнения 12. Вторая глухая камера :(.:емента сравнения 12 подключена к ны();. ;пдатм 1Кг1 -равнения 8. Выход элемента c|v.,iHCiiHH 1 соединен с входом блока нрогр;р| ;( и;|1;:и, 1ения 5. Выход стабилизатора д:.).Ч ;-:мя 10 соединен с входом магазина дросселей 15 и глухой камерой регулягора перепада давления 14, проточная камера которого соединена с выходом магазина дросселей 15, а выход, связанный с соплом, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси. Устройство имеет широкие возможности варьирования концентраций смесей, количеств ко.мпонентов и простую конструкцию. 2 ЗЛ1. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике непрерывного приготовления газовых смесей и может быть использовано в медицинской, химической, микробиологической и других отраслях промышленности, использующих многокомпонентные газовые смеси. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. В устройстве на смесительном трубопроводе установлены первый 6 и второй 7 пневмоаккумуляторы, первый 8 и второй 9 задатчики давления, второй задатчик выполнен в виде первого пневмоповторителя со сдвигом, стабилизатор давления 10, второй пневмоповторитель со сдвигом 11, регулятор перепада давления 14, выполненный в виде третьего пневмоповторителя со сдвигом, магазин дросселей 15, элемент сравнения 12. Проточные камеры пневмоаккумуляторов 6 и 7 подключены к смесительному трубопроводу, а их глухие камеры - соответственно к задатчикам 8 и 9. Задатчик 9 входом подключен к выходу задатчика 8. Проточная камера пневмоаккумулятора 7 подключена к входу стабилизатора давления 10 и входу пневмоповторителя со сдвигом 11, выход которого соединен с глухой камерой элемента сравнения 12. Вторая глухая камера элемента сравнения 12 подключена к выходу задатчика сравнения 8. Выход элемента сравнения 12 соединен со входом блока программного управления 5. Выход стабилизатора давления 10 соединен со входом магазина дросселей 15 и глухой камерой регулятора перепада давления 14, проточная камера которого соединена с выходом магазина дросселей 15, а выход, связанный с соплом, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси. Устройство имеет широкие возможности варьирования концентраций смесей, количеств компонентов и простую конструкцию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к непрерывному приготовлению газовых смесей и может быть использовано в медицинской, химической, микробиологической и других отраслях нро- мьннленности, испатьзующих многокомпонентные газовые смеси.

Целью изобрете1шя является расширение (})ункциональных возможностей устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит линии 1 подвода компонентов, установленные в них стабилизаторы 2 давления, дозирующие дроссели 3, обеспечивающие, нанример, равные объемные расходы Kt)M понентов, электроунравляе- мые клапаны 4. блок 5 программного управления электроклапанами 4, первый 6 и второй 7 пневмоаккумуляторы, каждый из которых разделен мягким разделительным элементом, например куполообразной мембраной, на глухую а и проточную б камеры, первый задатчик 8 давления, второй задат- чик 9 давления, вынолненный в виде пневмоповторителя со сдвигом, стабилизатор 10 давления, вынолненный, например, в виде двухмембранного регулятора с «газовой пружиной, нневмоповторитель 11 со сдвигом, трехмембранный элемент 12 сравнения, разделенный мембранным блоком на две глухие камеры управления и две проточные камеры, связанные с выходом элемента 12 сравнения, пневмоэлектронреобразователь 13, регулятор 14 перепада давления и магазин 15 дросселей.

В качестве регулятора 14 перепада давления использован пневмоповторитель со сдвигом, нодключенный глухой камерой к выходу стабилизатора 10 давления. Магазин 15 дросселей включен между глухо11 и проточной камерами регулятора 14. выход коГОрОГО, связанный с СОП.ЮМ, является устройства

Устройство работает следующим образом.

Компоненты по линиям 1 нодвода, давление в кото)ых поддерживается стабилизаторами 2 на уровне, обеспечивающем надкритическое истечение компонентов через дроссели 3, ноступают к электроунравляемым клапанам 4. По сигналу с блока 5 программного унравления происходит одновременное открывание всех клапанов 4 на промежутки времени, пропорцио1 альные заданным концентрациям компонентов. Проходные сечения дросселей 3 устанавливаются такими, чтобы обеспечить, например, равные объемные или массовые расходы компонентов через каждый дроссель при заданных на

них перепадах давлений. Дозы компонентов, частично перемешиваясь, через общий трубопровод поступают к проточным камерам б первого 6 и второго 7 пневмоаккумулято- ров. Сначала происходит занолнение проточной камеры только второго пнвемоаккуму- лятора 7 при постоянном давлении второго задатчика 9 давления, уровень выходного давления которого выбран немного ниже уровня выходного давления первого задатчика 8. Поскольку рабочий объем пневмоаккумулятора 7 выбран меньшим, чем объем, занимаемый дозой суммы компонентов при дав.мении. рачном давлению задатчика 9, заполнение пневмоакк %1 х лчтора 7 заканчивается раньше, чем 1()ек;.агится выдача дозы

через клапа:и 1 4 раз.делительная мембрана прижимается к стенка.м камеры пневмоакку- мулятора 7 и оставшаяся часть дозы заполняет фоточную камеру б первого пневмоаккумулятора 6, но уже при давлении, равном давлению первого задатчика 8.

Уровни выходных давлений задатчиков 8 и 9 задаются такими, чтобы отнощение аб- с()лк1тных величин этих давлений к абсолют- величине выходного давления стабили

мгиров 2 ппоснечивало при открытых клан, мах 1 )е жим надкритическо о источенин -i.- pcj лрогсели 3 RCCX газообразных компонентов

Выдача газовой смеси ir пневмоаккуму- ляторо (i и 7 происходит н обратном порядке: сначала опорожняется пневмоакк; чу- лятор 6 (через проточную камеру 6 пневмо- аккумулятора 7) при давлении, определяемом задатчиком 8, затем после опорожнения проточной камеры б иневмоаккумулятора 6 начинается выдача смеси из пневмоаккуму- лятора 7 при давлении, определяемом задатчиком 9. Стабилизатор 10 давления обеспечивает после себя постоянный уровень давления, необходимый для стабильной работы стабилизатора расхода, образованного регу- лятор(м 14 перепада давления и магазином 15 дросселей. Величина этого расхода определяется количеством задействованных в магазине дросселей, проходные сечения которых относятся, например, как последовательные степени числа 2 (2°, 2 2 ...).

Таким образом, в процессе работы устройства величина давления в проточной камере б пневмоаккумулятора 7 изменяется от уровня, определяемого первым задатчиком 8, до уровня второго задатчика 9. Если пнев- моаккумулятор 6 еще не опорожнен, то давление в проточной камере пневмоаккумулятора 7 равно давлению первого задатчика 8 и мембранный блок элемента 12 сравнения находится в нижнем (по схеме) положении, поэтому давление на его выходе равно нулю. Такое положение мембранного блока элемента 12 обеспечивается пастройкой пневмопов- торителя 11, кг)торый на выходе обеспечивает давление, большее, чем на входе. Лбсо- лкугная величина разности этих давлени примерно равна половине абсолютной величины разности давлений, создавае.мый первым 8 и вторым 9 задатчиками давления.

Когда смесь из проточной камеры б пневмоаккумулятора 6 полностью израсходуется, его мембрана прижимается к стенкам камеры и дaльнeйnJaя выдача смеси происходит из проточной камеры б пневмоаккумулятора 7 при пониженном давлении, равном давлению задатчика 9. При этом мембранный блок элемента 12 сравнения перемещается в верхнее по схеме положение, так как давление в его нижней глубокой каме()е (со стороны сопла питания) становится больпю, чем давление в верхней глухой камере, и на выходе элемента 12 сравнения появляется пневматический сигнал, который пневмо- электропреобразователем 13 преобразуется в электрический и передается в п, 1ок 5 IIIIDI раммного управления в .качестве команды для выдачи очередной дозы компонентов.

В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.

0

5

0

5

Период времени м(жд приход;. ми и r,,ii 5 управления Л);ух с.к 1 :оп1мч . ;. ,

ГОМ KiniriH.. ia BM. l.J4 Ч. П: j KIV , . г нентов исио,.: t; i я , . раем .. ,i-i.iiit Ш1И (известными С1н-.гиам1 ; . т не ка П истинного значения pacxi .u. i: смеси на выходе устройства, а и м давления питания воздухом, наприме). средством третьего зад:1Г ика давления схеме не показан) позволяет v ;1звести коррекцию значения расхода на выход1.

Это возможно пото.му, что измененне в небольших пределах упомянутого дан.нм1ия питания совершенно не влияет на работу первого 8 и второго 9 задатчиков д:|3, 1епия, а также элемента 12 сравнения, но изменяет уровень выходного давления стаб;мизатора 10, поскольку давление питания подается в камеру управления последнего.

Предлагаемое устройство обладает П1и- рокими возможностями варьирования концентраций компонентов в смесях (от О до 100% любого из компонентов), позволяет практически без какого-либо аппаратурного усложнения увеличить число компонентов в приготавливаемой смеси, может быть реализовано практически полностью на стандартных элементах (например, УСЭППА) и обеспечивает получение на выходе непрерывного расхода газовой смеси (порядка 0,5 , что в 10-30 раз меньше, чем у известных устройств). При этом оно имеет простую конструкцию и достаточно-высокую точность.

Формула изобретения

0

5

0

5

0

7

глухой камерой трехмембранного элемента сравнения, расположенной со стороны сопла, соединенного с атмосферой, вторая глухая камера которого подключена к выходу первого задатчика давления, а выход элемента сравнения соединен с входом блока программного управления, выход стабилизатора давления соединен через магазин дросселей с проточной камерой третьего пневмоповторителя со сдвигом, глухая камера которого подключена к трубопроводу перед магазином дросселей, а выход, свя«

ванный с соплом, подключен к трубопроводу выдачи газовой смеси.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что глухая и проточная камеры пневмоакку- муляторов разделены мягким разделительным элементом.